تصوير تدفق متعدد الأطوار بالتماسك البصري
العنوان الرسمي للبراءة
تصوير الموائع القائم على التصوير المقطعي بالتماسك البصري
العنوان الإنجليزي: Fluid imaging based on optical coherence tomography
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تضحي تقنيات تصوير التدفق متعدد الأطوار التقليدية بالدقة المكانية مقابل سرعة الاكتساب، مما يحد من مراقبة البنى المتغيرة سريعاً عبر مقطع الأنابيب.
أهميتها
قد يحسن التصوير المقطعي الأسرع وغير المتداخل أبحاث العمليات وتحليل أنماط التدفق والمراقبة عندما تتغير الواجهات والطبقات الحدية ديناميكياً.
النهج
يفعل النظام رؤوساً بصرية خارجية بالتتابع حول نصف الأنبوب، ويوجه الضوء المنعكس عبر مدور ليفي إلى كاشف، ثم يطبق معالجة فورييه لإعادة بناء معلومات مقطعية لتدفق متعدد الأطوار.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي التدفق متعدد الأطوار ومطوري مراقبة العمليات ومصنعي الأجهزة البصرية ومختبرات الهندسة الكيميائية ومشغلي حلقات التدفق التجريبية الشفافة.
القيمة المحتملة
تجمع البنية أخذ عينات بصرية محيطية متتابعة مع كشف طيفي على نمط OCT وإعادة بناء بفورييه للحصول على معلومات مقطعية موضعية من دون إدخال مجسات في المائع.
الخلفية
الخلفية
يعد التصوير المقطعي بالسعة الكهربائية منخفض التكلفة وغير متداخل، لكنه قد يقدم دقة مكانية محدودة واكتساباً أبطأ، خصوصاً عندما تدمج الأقطاب الطويلة المعلومات على منطقة ممتدة من الأنبوب. ويستخدم التصوير المقطعي للتماسك البصري التداخل منخفض التماسك والمعالجة الطيفية للحصول على معلومات عمق موضعية. ويتطلب تطبيقه على التدفق متعدد الأطوار نفاذاً بصرياً وأخذ عينات متزامناً ومعايرة مستقرة وخوارزميات تميز الواجهات وخصائص المواد. كما يعتمد الاستخدام الصناعي على هندسة الأنبوب والعتامة والتلوث والاهتزاز والضغط والحرارة ومعدل الاكتساب ودقة إعادة البناء المثبتة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يضع النظام المطالب به عدة رؤوس بصرية موازية على نصف محيط الأنبوب ويفعل رأساً واحداً في كل مرة بمفتاح بصري. ويوجه المدور الليفي ضوء المصدر والضوء المنعكس؛ وينتج الكاشف بيانات طيفية؛ وتستخدم وحدة التحكم خوارزمية تحويل فورييه لتحليل مقطع تدفق متعدد الأطوار. ويمكن أن يكون المصدر SLED أو ليزراً قابلاً للضبط. وتشترط المطالبة 1 أيضاً أن يشكل طول الأنبوب كله حلقة مغلقة دائرية تقريباً، وتصف مطالبات تابعة أنبوباً زجاجياً يحوي هواء وسائلًا. وتحدد الرسومات نتيجة FFT تجريبية من دون مقاييس كمية للدقة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- تصوير التدفق متعدد الأطوار في المختبر.
- مراقبة حلقات العمليات الشفافة.
- أبحاث واجهات التدفق والطبقات الحدية.
- أجهزة OCT لدراسات الموائع.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم رؤوساً بصرية خارجية من دون تلامس.
- يفعل منظراً موضعياً واحداً في كل مرة.
- يطبق معالجة فورييه على البيانات الطيفية.
- يدعم مصادر SLED أو الليزر القابل للضبط.
- يوفر خيارات للتضخيم البصري وتقسيم القدرة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصفت نماذج للنظام ورسم موسوم كنتيجة FFT تجريبية؛ ولم يثبت التحقق الكمي من إعادة البناء أو نموذج أولي صناعي. ولم يتم التحقق بشكل مستقل من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن أن يصبح النظام جهازاً بحثياً لحلقات التدفق متعدد الأطوار الشفافة. ويتطلب التطوير التجاري قياس الدقة المكانية والزمنية وخطأ إعادة البناء ونطاقات الأطوار والتركيز القابلة للكشف والمعايرة والتكرارية، والمقارنة مع ECT وطرق الكاميرا، والأداء مع التلوث والفقاعات، والتكيف خارج الحلقات الزجاجية المغلقة، وضوابط السلامة البصرية، والتغليف المتين، ونماذج أولية محسوبة التكلفة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- G01N21/53فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N21/47فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- G01N21/4795فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N21/53فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N21/474فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N2021/4742فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N2021/4752فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N2021/4769فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N2021/4797فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
- G01N2201/0853فحص المواد أو تحليلها بتحديد خواصها الكيميائية أو الفيزيائية
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد يحيى محمد شلبي
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- التصوير المقطعي للتماسك البصري
- تدفق متعدد الأطوار
- رؤوس بصرية
- مدور ليفي
- تحويل فورييه
- تصوير مقطعي
- مصدر SLED
- أنبوب شفاف
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.